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Smart City au Service de la Transition Energétique:

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Conférence sur le Rôle de la « Smart City » dans la transition énergétique, qui a été donnée par Isam Shahrour lors du colloque international « Transition Energétique en Afrique entre défis économiques et enjeux environnementaux », organisé à Alger le 1er octobre, 2016. La conférence a comporté 3 parties : la transition énergétique, le rôle de la ville dans cette transition et comment le concept de ville intelligente peut aider dans cette transition.

Publié dans : Environnement
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Smart City au Service de la Transition Energétique:

  1. 1. Rôle de la « Smart City » dans la transition énergétique Professeur Isam Shahrour Responsable du projet « SunRise Smart City» www.isamshahrour.com Conférence Internationale : Transition Energétique en Afrique entre défis économiques et enjeux environnementaux, 1-2 Octobre, Alger
  2. 2. Transition Energétique ? Enjeux environnement Enjeux économiques City (Ville) ? Haute consommation Pollution - Gaz à effet de serre Smart ? Solution innovante Innovation digitale Innovation Sociale 3 questions ?
  3. 3. Transition Energétique
  4. 4. Consommation d’énergie dans le monde http://euanmearns.com/global-energy-trends-bp-statistical-review-2014/ BP Statistical Review 2014 De 1965 à 2013 : Consommation * 3 De 1983 à 2013 : Consommation * 2
  5. 5. Réserves prouvées fin 2013 Les ressources en énergies fossiles sont limitées Pétrole : 688 milliards de baril (50 ans) Charbon: 892 milliards de tonnes (entre 110 et 120 ans) Gaz: 185 700 milliards de m3 Entre 50 et 60 ans
  6. 6. Energie Emission du gaz à effet de serre (GES)
  7. 7. Comment atteindre l’objectif +2° Energie
  8. 8. Energie Nucléaire
  9. 9. Part du nucléaire dans la production de l’électricité International Atomic Energy Agency’s France (77%) US (20%) Japon
  10. 10. Energie nucléaire : Stockage des déchets et démantèlement 500 m
  11. 11. Energies Renouvelables
  12. 12. Europe : Part des énergies renouvelables (2014 and 2020) 2014 2020
  13. 13. Renewable Energy in Africa
  14. 14. Impact de la consommation d’énergie sur le GES
  15. 15. Renewable energy resource mapping for Africa Hydraulique Vent BioMasse Solaire
  16. 16. Difficultés liées aux énergies renouvelables Le caractère intermittent Stockage et transport Intégration dans le système énergétique Coût (modèle économique) Maturité
  17. 17. Il faut Réduire la consommation d'énergie fossiles Réduire la part du nucléaire Augmenter la part des énergies renouvelables Améliorer les performances des systèmes énergétiques Transition Energétique : Changer de système énergétique
  18. 18. Politique Européenne climat et énergie Source : Commission Européenne
  19. 19. La ville: Rôle majeur de la transition énergétique
  20. 20. Ville et énergie 70% de l'activité économique 70% de la consommation d’énergie 75% de la consommation d’énergie électrique 80% de l’émission du gaz à effet de serre La ville
  21. 21. Croissance Démographique Urban Developing countries Urban – Developed countries Rural Developing countries
  22. 22. Infrastructures Pays développés : • Bonnes infrastructures • Vieillissantes • Pb de maintenance et d’investissement Pays en voie de développement: • Manque d’infrastructures • Explosion démographique • Pb de financement
  23. 23. Vieillissement des infrastructures Etats Unis, Rapport ASCE, 2013
  24. 24. Sécurité de fonctionnement US Blackout (2003) • 50 Million people • 24 hours for full recovery • Cost: $6 to $10 billion Coût des pannes électriques aux Etats-Unis: entre 80 et 188 milliards $/ an
  25. 25. Difficulté d’accès au service d’électricité
  26. 26. Pays en voie de développement : De géants besoin d’investissement dans les infrastructures Besoin annuel: 1,8 à 2,3 trillions $ Transport Electricity Water Telecom
  27. 27. Production transformation stockage Transport distribution Consommation (demande) Fonctionnement des systèmes traditionnels Amélioration des performances pour chaque phase Nécessité d’échanger les informations pour harmoniser demande/production
  28. 28. Fonctionnement des systèmes modernes (Cm) (Cl) (C1) (Ck) (Pj) Consommation (P1) (Pi) (Pn) Production (S)(S) (S) Stockage
  29. 29. Fonctionnement des systèmes modernes (Cm) (Cl) (C1) (Ck) (Pj) Consommation (P1) (Pi) (Pn) Production (S)(S) (S) Stockage
  30. 30. Fonctionnement des systèmes modernes (Cm) (Cl) (C1) (Ck) (Pj) (P1) (Pi) (Pn) (S)(S) (S) S Système global de communication et de gestion de données
  31. 31. Pour assurer ce type de fonctionnement, nous avons besoin Système intelligent Communiquer Analyser Prendre des décisions Agir
  32. 32. Technologie Numérique Internet Réseaux Sociaux
  33. 33. Mesurer Stocker Analyser Communiquer agir Chaque objet • identifié • Géo-localisé Technologie Numérique : Internet des objets
  34. 34. Technologie Intelligence Collective Education Santé, Culture Tourisme Mobilité Nouveaux Services
  35. 35. Les performances La sécurité de fonctionnement L’organisation des secours L’Information/implication des usagers La résilience La technologie permet d’améliorer
  36. 36. Améliorer la qualité de vie des citoyens Renforcer la compétitivité de l'industrie Objectif 20/20/20 Objectifs Smart City en EUROPE
  37. 37. Smart City in United States Smart Grid – NEMA Report (2011) Association of electrical and medical imaging equipment manufacturers
  38. 38. Smart City in Africa 2014
  39. 39. Démonstrateur à grande échelle de la Smart City (Projet SunRise Smart City)
  40. 40. Expérimentation (Démonstrateur) Implémenter dans la ville ?
  41. 41. Collectivités : AMGVF LMCU, Région, ArtoisComm International: W-Smart New York University Pays Bas (Vitens) Grande Bretagne (Thames) Espagne (Acciona) Opérateurs : • Eaux du Nord/Suez • Eaux de Paris • Dalkia • ERDF • Eiffage Energie • Lille Métropole Habitat Laboratoires de recherche : Ingénierie, STIC, Sciences sociales Formation : Master (…), Mastère CréaCity Diplômes d’ingénieurs Centres d’innovatio, pole,… Pole Ubiquitaire CITC –EURARFID PRN Starts-ups : Stereograph, Noolittic, Inodesign, Calmwater, Planete oui, IXsane Partenaires du projet SunRise
  42. 42. Communauté Scientifique: chercheurs, doctorants et étudiant, Avril 2014
  43. 43. Petite ville (110 Hectares) • 25 000 usagers • 140 bâtiments Site du projet «Cité Scientifique» 100 km de réseaux • Eau potable • Assainissement • Chauffage, Gaz • Électricité (HT, BT) • Eclairage public
  44. 44. Plateforme de pilotageSystème d’information • Données de patrimoine (SIG) Outils d’analyse Communication Serveur web • Equipes Techniques • Usagers • Equipes Académiques Architecture du système «SunRise » Communication : • Réseaux filaires • Réseaux sans fils • Bâtiments • Réseaux urbains Mesure et contrôle des infrastructures • Mesures capteurs Autres Données • Environnement • Transport • Secours • Autres données
  45. 45. Travail réalisé 1. SIG pour tous les réseaux 3. Analyse des données 4. Recommandations • Eau potable • Assainissement • Chauffage Urbain • Electricité 2. Instrumentation:
  46. 46. Eau potable
  47. 47. TWUL Demo site London- UK Smart Burgos Burgos -Spain VIP Leeuwarden- Netherlands Sunrise Lille- France Démonstrateur Européen SmartWater4Europe
  48. 48. Smart Monitoring Pression débit Qualité
  49. 49. 0 100 200 300 400 500 600Non-RevenueWaterNRW(m3 ) 01/11/15 11/11/15 21/11/15 01/12/15 11/12/15 21/12/15 31/12/15 10/01/16 20/01/16 30/01/16 09/02/16 19/02/16 29/02/16 10/03/16 20/03/16 30/03/16 09/04/16 19/04/16 29/04/16 09/05/16 19/05/16 29/05/16 Détection des fuites Water Balance (m3) 500 m 3
  50. 50. Présentation Conduites Substation Heating Center • Temperature • Flow • Pressure • Consumption Chauffage Urbain
  51. 51. Economie potentielle Consommation - régulation basée sur l’usage Consommation mesurée
  52. 52. Suite • Chauffage et Electricité • Performance de 50% à 90% Cogénération (Investissement privé) • Augmenter les performances • Energies Renouvelables Réseau intelligent (Financement par les Economies)
  53. 53. Réseau Electrique A 2 M 6 HT (20 kV) LT Supply • Passage MT - BT • Mesure des consommations et des paramètres de pilotage • Pilotage
  54. 54. Demande Globale 0 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 6 000 Friday, March 01, 2013 Monday, April 01, 2013 Wednesday, May 01, 2013 Saturday, June 01, 2013 Monday, July 01, 2013 Thursday, August 01, 2013 Sunday, September 01, 2013 Tuesday, October 01, 2013 Friday, November 01, 2013 Sunday, December 01, 2013 Wednesday, January 01, 2014 Saturday, February 01, 2014 Saturday, March 01, 2014 Tuesday, April 01, 2014 Consumption ]kWh] Date Fixed Demand Charge V.S. Real Demand Charge
  55. 55. Suites : • Vérification • Affiner le profile de la demande • Recommandations «travaux» Réseaux secondaires • Passer à un réseau intelligent • 30 à 40% d'économie Eclairage public
  56. 56. Réussir la transition énergétique Réduire les consommations Réduire les pertes Augmenter la part des énergies renouvelables Il Faut
  57. 57. Réussir la transition énergétique Moderniser via la Smart Technologie Améliorer les performances de chaque composante Améliorer la performance globale Améliorer la sécurité Innover dans les services et le modèle économique

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